Квантование
При разработке динамической системы с использованием арифметики с плавающей точкой вы, как правило, не должны беспокоиться о численных ограничениях, поскольку типы данных с плавающей точкой имеют высокую точность и область значений. И наоборот, при работе с арифметикой с фиксированной точкой необходимо учитывать эти факторы при разработке динамических систем:
Квантование
Значения с фиксированной точкой скруглены. Поэтому выходной сигнал для объекта управления и входной сигнал для системы управления не имеют тех же характеристик, что и идеальный сигнал дискретного времени.
Переполнение
Добавление двух достаточно больших отрицательных или положительных значений может привести к результату, который не вписывается в представление. Это окажет неблагоприятный эффект на систему управления.
Вычислительный шум
Накопленные ошибки, которые являются результатом округления отдельных членов в рамках реализации, вводят шум в сигнал управления.
Предельные циклы
В идеальной системе выход стабильной передаточной функции (цифровой фильтр) приближается к некоторой константе для постоянного входа. При квантовании происходят предельные циклы, где выход колеблется между двумя значениями в установившемся состоянии.
- Точность
Ограничения на точность, эффекты округления и заполнения
- Область значений
Ограничения на область значений, нижние и переливы, насыщение и перенос
- Масштабирование
Эффекты масштабирования на арифметике с фиксированной точкой, масштабирование только с двоичной точкой, масштабирование с смещением по наклону, масштабирование для скорости и масштабирование для максимальной точности
